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Die
vorliegende Erfindung betrifft Sanitärarmaturen gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung
von Sanitärarmaturen gemäß Patentanspruch
13.
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Herstellverfahren
für Sanitärarmaturen sind bekannt. Oftmals werden
sie als Gussteile in Dauerformen ausgebildet, da sich diese in einfacher
Weise auch mit komplizierten Formgebungen realisieren lassen. Zur
Führung des Fluids innerhalb der Gussgehäuse ist
es bekannt, Kanäle einzubringen, die je nach Anzahl und
Anordnung der gewünschten Führungen komplizierte
Gießkernformen erfordern. Zur Herstellung von Gießkernen
wird in einer Kernschießmaschine mit Bindemittel versetzter
Formsand mit einem bestimmten Schussdruck und -temperatur in eine
Kernform gepresst. Nach dem Aushärten des so hergestellten
Gusskerns wird dieser in die Gießform eingebaut. Im Anschluss
an den erfolgten Abguss wird der Sand durch im Gussstück
platzierte Öffnungen entfernt. Je nach Führung
der Wasserwege in den Armaturen entstehen Gussteile mit hohem Gewicht
und hohem Materialverbrauch.
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Um
Gewicht einzusparen ist es bekannt, Wasserführungen getrennt
von Armaturengehäusen herzustellen, diese mit den Bauteilen,
die Funktionsbauteile der Armatur wie Thermoelemente oder Mischkartuschen
enthalten zu verbinden und anschließend mit einer Gehäusehülle
zu versehen. Aus der
EP
0 797 136 A1 ist eine Thermostatarmatur bekannt, die aus
zwei Anschlussblöcken besteht, wobei der eine Block das
Ventiloberteil und den Heißwasserzulauf und der andere
Block das Thermostatelement und den Kaltwasserzulauf enthält.
Die beiden Blöcke sind durch Wasserführungsrohre
miteinander verbunden und von einer äußeren Schale
umhüllt. Derartige Armaturen bestehen jedoch aus vielen
Einzelteilen, so dass sich der Montageaufwand erheblich vergrößert.
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Vor
diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine
Sanitärarmatur mit geringem Montageaufwand zu schaffen,
bei der die Wasserführung getrennt von einem Gehäuse
hergestellt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sanitärarmatur
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren
zur Herstellung einer Sanitärarmatur gemäß Patentanspruch
13 gelöst. Günstige Ausgestaltungsformen sind
Gegenstand von Unteransprüchen.
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Dazu
wird eine Sanitärarmatur, die ein Gehäuse sowie
ein Wasserführungsmodul umfasst, wobei das Gehäuse
Anschlüsse für einen Kalt- und einen Heißwasserzulauf
und einen Auslass für Mischwasser aufweist, und das Wasserführungsmodul
ein vorgeformtes Hohlprofil umfasst und wenigstens einen Einlass
für Kalt-, Heiß oder Mischwasser, bereitgestellt,
bei der das Gehäuse einteilig und das Wasserführungsmodul
dichtend mit dem Gehäuse verbindbar ist. Weiterhin kann
das Wasserführungsmodul auch je einen Einlass für
Kalt und Heißwasser umfassen. Der Vorteil einer derartigen
Sanitärarmatur mit einem einteiligen Gehäuse und
einer von diesem getrennt hergestellten Wasserführung besteht darin,
dass bei einem Gussgehäuse die Komplexität der
Sandkernherstellung und des Gießprozesses stark reduziert
wird, da nur noch eine Kammer mit den notwendigen Öffnungen
hergestellt werden muss. Dadurch vereinfacht sich auch das Entsanden der
Armatur, wodurch die Verschleppung des Sandes in nachfolgende Prozesse
reduziert wird. Hierdurch werden Werkzeugverschleiß durch
Sandkörner bei der mechanischen Bearbeitung, Oberflächenfehler und
starke Verschmutzungen im Galvanikbecken weitgehend vermieden.
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Das
Gehäuse weist neben den Öffnungen für die
Wasseranschlüsse und den Wasserauslass eine weitere Öffnung
zum Einführen des Wasserführungsmoduls auf. Das
Wasserführungsmodul kann somit von einer Seite in das Gehäuse
eingeschoben und form- oder kraftschlüssig mit diesem unter
Verwendung von Dichtmitteln verbunden werden. Diese Art der Herstellung
gewährt die größtmögliche Freiheit bei
der Auswahl der Materialien für Gehäuse und Wasserführungsmodul,
da die Armatur so hergestellt werden kann, dass das Wasser nicht
mit dem Gehäuse in Berührung kommt.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufnahmen für ein
Funktionsbauteil, insbesondere ein Thermostatelement, eine Mischkartusche
oder ein Ventiloberteil im Wasserführungsmodul und nicht
im Gehäuse vorgesehen. Dies vereinfacht den Aufwand beim
Herstellen der Gehäuseinnenform.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das Wasserführungsmodul
zwei getrennte Wasserwege umfasst, wobei der eine Wasserweg den
anderen wenigstens teilweise radial umgibt. Hierdurch kann eine
sehr Platz sparende Bauweise erzielt werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Wasserführungsmodul,
beispielsweise die Mischwasserführung, aus einem Rohr besteht
und Ein- und Auslass jeweils am Rohrende vorgesehen sind. Das Wasserführungsmodul
wird mit O-Ringen versehen und in dafür vorgesehene Aufnahmen
im Gehäuse eingeschoben. Die Fixierung erfolgt über den
Reibschluss der Dichtmitttel.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung sind die Einlässe für
Kalt- und Heißwasser am Wasserführungsmodul in
radialer Richtung vorgesehen. Dabei ist das Wasserführungsmodul
bzw. das Hohlprofil so ausgeformt, dass dichte Übergänge
zu den Anschlüssen für Kalt- und Heißwasser
erzielt werden. Hierzu sind die Rohre oder zylindrischen Hohlprofile,
aus denen das Wasserführungsmodul besteht, in diesem Bereich
abgeflacht und beispielsweise mit einer Nut für einen O-Ring
versehen.
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Bei
einer Ausgestaltung der Sanitärarmatur ist ausschließlich
der Einlass für Heißwasser am Wasserführungsmodul
dichtend mit dem Anschluss für den Heißwasserzulauf
am Gehäuse verbindbar. Dies bedeutet, dass das Kaltwasser
am Anschluss für Kaltwasser in das Gehäuse gelangt
und die Wasserführung und den Gehäuseinnenraum
umströmt. Somit wird ein sogenannter „Cool-touch"-Effekt
erzielt, da die Wasserwege, die heißes oder warmes Wasser
führen, nicht mit der Oberfläche der Armatur in
Verbindung stehen, sondern von kaltem Wasser umgeben sind. Verbrühungen
des Nutzers durch Berühren beim Duschen oder Reinigen der
Armatur sind damit ausgeschlossen. Hierbei ist die Einteiligkeit des
Gehäuses von großem Vorteil, da die Dichtstellen
auf die Anschlüsse und den Auslass reduziert werden. Die
Einlässe für Kalt- und Heißwasser am Wasserführungsmodul
sind dabei im Bereich der Aufnahme für ein Thermostatelement
angeordnet. Dies bedeutet, dass der Thermostat auf der Seite des Heißwasseranschlusses
angeordnet ist und das Heißwasser direkt vom Gehäuseanschluss
in den Thermostatbereich geführt wird. Das Kaltwasser umspült
das Gehäuseinnere und die Wasserführung von außen
bis es an den Einlass im Thermostatbereich in die Wasserführung
gelangt.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung ist das Wasserführungsmodul
so ausgeformt, dass sowohl der Gehäuseanschluss für
Kaltwasser mit einem Einlass für Kaltwasser am Wasserführungsmodul
als auch der Gehäuseanschluss für Heißwasser
mit einem Einlass am Wasserführungsmodul dichtend verbindbar
ist.
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Die
Bauweise des Wasserführungsmoduls ermöglicht weiterhin,
die Auslässe an unterschiedlichen Stellen zu positionieren,
so dass sie mit dem Mischwasserauslass am Gehäuse korrespondieren. Dies
ist jeweils davon abhängig, ob das Mischwasser, dessen
Menge über ein Ventiloberteil gesteuert wird, im inneren
oder äußeren Wasserweg geführt wird.
Dementsprechend ist der Auslass des Wasserführungsmoduls
nur am äußeren Wasserweg oder am inneren Wasserweg
mit dem Mischwasserauslass des Gehäuses verbunden.
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Für
das Gehäuse und/oder das Wasserführungsmodul sind
sowohl Materialien aus Kunststoff als auch aus Metall verwendbar.
Dadurch bieten sich gerade zur Formgebung der Hohlprofile für
das Wasserführungsmodul eine Vielzahl von Verfahren an. Gerade
zur Herstellung der Bereiche für die Aufnahme der Funktionsbauteile
bieten sich bei Hohlprofilen aus Metall Verfahren wie „Heatforming"
an, da hierbei dünne Wandstärken und somit eine
leichte und Material sparende Konstruktion erzielt werden kann.
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Somit
wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Sanitärarmaturen
bereitgestellt, bei dem zunächst ein einteiliges Gehäuses
für eine Sanitärarmatur mit Anschlüssen
für einen Kalt- und einen Warmwasserzulauf und einem Mischwasserauslass
sowie ein Wasserführungsmodul getrennt voneinander gefertigt
werden, wobei die Reihenfolge nicht von Belang ist. Anschließend
wird das Wasserführungsmodul derart in das Gehäuse
eingelegt, dass beim Einbauvorgang des Wasserführungsmoduls
im Bereich einer Anschlussstelle und im Bereich des Mischwasserauslasses
ein dichter Verbund von Gehäuse und Wasserführungsmodul
entsteht. Dieser Verbund kann beispielsweise durch formschlüssige oder
kraftschlüssige Verbindungen zwischen Gehäuse
und Wasserführungsmodul erzielt werden, wobei jeweils geeignete
Dichtmittel an den Verbindungsstellen zum Einsatz kommen.
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Anhand
der Figuren soll die Erfindung näher beschrieben werden.
Es zeigen
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1 einen
Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel für
eine erfindungsgemäße Sanitärarmatur
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2 einen
Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel
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3 einen
Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt
einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Sanitärarmatur 1,
im vorliegenden Fall eine Thermostatbatterie. Die Sanitärarmatur 1 weist
ein Gehäuse 2 auf, das aus einem Gusskörper besteht.
Dieses ist weitgehend zylinderförmig und weist außer
den notwendigen Öffnungen am Mantel für Heißwasseranschluss 21,
Kaltwasseranschluss 22 und Auslauf 4 an den Seiten
je eine Öffnung 23 für ein Thermostatelement
und eine Öffnung 24 für ein Absperrventil
auf. An den Öffnungen für den Heiß- und
Kaltwasseranschluss 21, 22 sind im Gusskörper 2 Stutzen 25, 26 angeformt,
die die notwendigen Anschlussgeometrien aufweisen. Im unteren Bereich des
Stutzen 25, 26 verjüngt sich die Durchlassöffnung,
so dass diese mit einem Einlass 34, 35 am Wasserführungsmodul 3 korrespondiert
und eine dichte Verbindung zu diesem ermöglicht. Das Wasserführungsmodul 3 besteht
im vorliegenden Fall aus einem zweiteiligen Hohlkörper,
dessen erster Teil durch die Gehäuseöffnung 23 für
den Thermostaten und dessen zweiter Teil durch die Gehäuseöffnung 24 für
das Absperrventil in das Gehäuse 2 eingeschoben
wird. Das Wasserführungsmodul 3 untergliedert
sich dabei in mehrere Bereiche. An eine Aufnahme 6 für
ein Thermostatelement, deren Geometrie den Abmessungen des Thermostatelements
entspricht, schließt sich ein zylindrisches Rohr 33 zur Führung
des Mischwassers an, das wiederum am Einlass 51 einer Aufnahme
für ein Absperrventil 5 endet. Die Auslässe 52 der
Aufnahme 5 stehen wiederum in Verbindung mit einem zweiten
Rohr 32, das das erste zylindrische Rohr 33 bis
zum Gehäuseauslass 4 radial umgibt. Das zylindrische
Rohr 33 für den ersten Mischwasserweg ist einstückig
mit der Aufnahme 6 für das Thermostatelement verbunden.
Die Manteldicke des zylindrischen Rohrs 33 nimmt im Bereich
des Gehäuseauslasses 4 sprungartig ab und verläuft
bis zum Rohrende konstant. Der zweite Teil des Wasserführungsmoduls 3 weist
eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Dieser wird von der
anderen Seite der Armatur 1 wie eine Hülse auf
das zylindrische Rohr 33 des ersten Mischwasserweges aufgeschoben
und im Bereich des Rohres mit der größeren Manteldicke über
ein Dichtmittel reibschlüssig mit diesem verbunden.
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Der
Heißwasseranschluss 21 des Gehäuses 2 mündet
direkt in den Heißwassereinlass 35 des Wasserführungsmoduls 3,
während der Kaltwasseranschluss 22 zunächst
nur in das Gehäuseinnere führt. Das Kaltwasser
umströmt das Wasserführungsmodul 3 bis
es zu dem Kaltwassereinlass 34 am Wasserführungsmodul 3 gelangt,
der sich wie der Heißwassereinlass 35 an der Aufnahme 6 für
das Thermostatelement befindet. Das Mischwasser verlässt
die Aufnahme 6 für das Thermostatelement, gelangt
durch den ersten Mischwasserweg 33 zum Absperrventil, durch
die Auslässe an der Aufnahme 5 für das
Absperrventil zum zweiten Mischwasserweg 32, der den ersten
radial umgibt und fließt von dort um Auslass 4,
der sich in der Mitte der Armatur 1 an deren Unterseite
befindet.
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Im
Ausführungsbeispiel der 2 verläuft der
zweite äußere Wasserweg 32 bis zur Aufnahme 6 für
das Thermostatelement und ist dort mit dieser verbunden, so dass
das Wasserführungsmodul 3 als Baueinheit in einteiliger
Form vorliegt. Die Abmessungen des Wasserführungsmoduls 3 sind
dabei so gewählt, dass dieses von einer Seite des Gehäuses 1 in
dieses hinein geschoben und montiert werden kann.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel der 3 ist die
Wasserführung im Wasserführungsmodul 3 geändert.
Dazu ist der Einlass für das Heißwasser 35 am äußeren
Wasserweg 31 vorgesehen, der somit als Heißwasserweg
fungiert. Hierdurch gelangt das Heißwasser zu dem Einlass
für Heißwasser 35 an der Aufnahme 6 für
das Thermostatelement. Im vorliegenden Fall mündet der
Kaltwasseranschluss 22 des Gehäuses 1 direkt
an der Aufnahme 6 für das Thermostatelement und
ist dort direkt mit dem Einlass für Kaltwasser 34 verbunden.
Das Mischwasser gelangt durch den inneren Wasserweg 33 zur
Aufnahme 5 für das Absperrventil und verlässt
das Gehäuse 1 durch den Auslauf 4 der
im Bereich der Aufnahme 5 für das Absperrventil
vorgesehen ist. Da sich die Wasserwege für Kalt- und Heißwasser
bei dieser Ausgestaltung nicht kreuzen, kann die Länge der
Armatur 1 verkürzt werden, woraus eine weitere Materialersparnis
resultiert.
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- 1
- Sanitärarmatur
hier Thermostatarmatur
- 2
- Gehäuse
- 21
- Anschlussformteil
Heißwasseranschluss
- 22
- Anschlussformteil
Kaltwasseranschluss
- 3
- Wasserführungsmodul
- 32
- äußerer
Wasserweg
- 33
- innerer
Wasserweg
- 34
- Einlass
Kaltwasser
- 35
- Einlass
Heißwasser
- 36
- Auslass
Wasserführungsmodul
- 4
- Auslass
Gehäuse
- 5
- Aufnahme
für Oberteil
- 51
- Einlass
- 52
- Auslass
- 6
- Aufnahme
für Thermostatelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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